Materi Fisika Kelas 10 Bab 13
sains SMA fisika 10
Muhammad Ridwan
14 Februari 2025
Hukum Kekekalan Energi
Pengertian Hukum Kekekalan Energi
Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Total energi dalam suatu sistem tertutup akan tetap konstan, meskipun energi tersebut dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, seperti dari energi kinetik menjadi energi potensial, dan sebaliknya.
Rumus Hukum Kekekalan Energi
Secara matematis, hukum ini dapat dinyatakan sebagai:
\[ E_{total} = KE + PE \]Di mana:
- KE: Energi Kinetik
- PE: Energi Potensial
Dalam sistem tertutup, perubahan energi kinetik dan energi potensial dapat dinyatakan sebagai:
\[ \Delta KE + \Delta PE = 0 \]Contoh Soal
Misalkan sebuah benda dengan massa 2 kg jatuh dari ketinggian 5 m. Hitunglah energi potensial pada ketinggian tersebut dan energi kinetik saat benda mencapai permukaan tanah!
Jawaban:
1. Hitung energi potensial (PE) pada ketinggian 5 m:
\[ PE = mgh = 2 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot 5 \, \text{m} = 98,1 \, \text{J} \]2. Saat benda mencapai permukaan tanah, energi potensialnya akan menjadi nol, dan seluruh energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik (KE):
\[ KE = PE = 98,1 \, \text{J} \]Latihan Soal
Soal 1: Sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada ketinggian 3 m. Hitunglah energi potensial yang dimiliki benda tersebut!
Soal 2: Jika sebuah bola dengan massa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 4 m, berapakah energi kinetik yang dimiliki bola saat mencapai tanah?
Soal 3: Sebuah mobil dengan massa 1200 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil tersebut dan diskusikan bagaimana energi ini dapat berubah jika mobil tersebut berhenti.
